反時限過電流繼電器的製作方法
2023-04-23 08:43:21
專利名稱：反時限過電流繼電器的製作方法
技術領域：
本實用新型是涉及電力系統繼電器保護的一種反時限過電流繼電器，尤其能在－35℃～60℃範圍內保證整定誤差小於5％。
目前，公知的各種半導體式反時限過電流繼電器，採用阻容積分電路，只有在輸入信號很小時，輸出信號和輸入信號成積分關係，而且沒有平方加速特性，公知的感應式過電流繼電器，是利用電磁感應原理，用拉力彈簧產生的扭矩與電磁轉矩相互作用，來實現延時動作。由於機械結構複雜，受環境溫度和振動影響較大，延時誤差也較大，造價也高。
本實用新型的目的是提供一種反時限過電流繼電器，它不僅結構簡單，而且在－35℃～60℃範圍內，I2·t＝K特性曲線誤差不大於5％。
本實用新型的目的是這樣實現的一種反時限過電流繼電器，其特徵在於是由信號起動電路，模擬乘法器和線性積分器構成，所述的模擬乘法器是由運算放大器A1、A2、A3及場效應管CK組成，其中A1、A2構成方波發生器，其正輸入端接輸入信號Vi，方波發生器的輸出端通過一個二極體接場效應管CK的柵極，運算放大器A3構成低通濾波器，其輸出端接線性積分器的輸入端；所述的線性積分器是由運算放大器A4，電阻R12和電容C3構成，其輸出端通過一個電阻連接到電壓比較器A5的負輸入端；所述的信號起動電路是由運算放大器A6、A7，電壓比較器A8以及繼電器QJ為主要元件構成，其中A6、A7構成精密整流電路；信號起動電路的輸入端接輸入信號Vi，繼電器QJ接電壓比較器A8的輸出端。本實用新型進一步的特性在於所述電壓比較器A5、A8的輸入端與輸出端之間分別接入了正反饋電阻R15、R24，使其具有繼電特性。本實用新型的另一個特徵在於積分器中運算放大器A4的負輸入端與其輸出端是由起動電路中繼電器常閉接點短接。
本實用新型的工作原理是這樣模擬乘法器中A1、A2構成方波發生器，其輸出方波寬度受輸入信號Vi的調製，這輸出的方波控制場效應管CK的開斷時間，同時Vi又通過R8及CK輸入到A3的負相輸入端，這樣A3的輸出信號就是與V2i成正比的較平穩的直流電平信號。另一路輸入信號Vi送入由A6、A7、A8和QJ為主要元件構成的起動電路。Vi經A6、A7構成的精密整流電路後，輸出與Vi成線性關係的直流電平信號，再與取自電位器W2的基準電平信號比較，一旦超過該值，比較器A8即翻轉，使繼電器QJ動作，常閉觸點斷開後，積分器才開始工作，其積分電平上升的速度與A3的輸出電平成正比，也即與V2i成正比。當A4的輸出電平高於取自W1的標準電平時，電壓比較器A5翻轉，控制保護繼電器動作。使過電流動作延時時間與電流的平方成反比，起到反時限保護作用。
以下結合附圖
與實施例對本實用新型作進一步說明附圖為本實用新型的電路原理圖及實施例。
圖中A1～A4，A6、A7為運算放大器，A5、A8為電壓比較器，R1～R24為電阻，C1～C4為電容，D1、D3、D8為穩壓二極體，D2、D4、D5為二極體，CK為場效應管，W1、W2為電位器，QJ為繼電器。
如圖所示，原理主要分為三個部分模擬乘法器，起動電路和線性積分器。其工作原理如下以A1、A2、CK和A3為主要元件構成脈寬調製模擬乘法器，其中A1、A2構成方波發生器，其輸出方波寬度受輸入信號Vi的調製，這輸出的方波控制場效應管CK的開斷時間，同時Vi又通過R8及CK輸入到A3的反相輸入端(A3構成低通濾波放大器)，這樣A3的輸出信號就是與V2i成正比的較平穩直流電平信號。另一路輸入信號Vi送入由A6、A7、A8和QJ為主要元件構成的起動電路。Vi經過A6、A7構成的精密整流電路後，輸出與Vi成線性關係的直流電平信號，再與取自W2的基準電平信號比較，一旦超過該值，比較器A8即翻轉，使繼電器QJ動作，常閉觸點斷開後，由A4、R12、C3構成的積分器才開始工作，其積分電平上升的速度與A3的輸出電平成正比，也即與V2i成正比。當A4的輸出電平高於取自W1的標準電平時，電壓比較器A5翻轉，控制保護繼電器動作。在A5、A8的輸出端與輸入端之間分別接入了R15、R24正反饋電阻，使其具有繼電特性。R15／R14＝R24／R25≈80，繼電器反回係數0.8＜kfh＜0.95。
權利要求1.一種反時限過電流繼電器，其特徵在於，是由信號起動電路，模擬乘法器和線性積分器構成；所述的模擬乘法器是由運算放大器A1、A2、A3及場效應管CK組成，其中A1、A2構成方波發生器，其正相輸入端接輸入信號Vi，方波發生器的輸出端通過一個二極體接場效應管CK的柵極，運算放大器A3構成低通濾波器，其輸出端接線性積分器的輸入端；所述的線性積分器是由運算放大器A4、電阻R12和電容C3構成，其輸出端通過一個電阻連接到電壓比較器A5的負輸入端；所述的信號起動電路是由運算放大器A6、A7，電壓比較器A8，以及繼電器QJ為主要元件構成的；其中A6、A7構成精密整流電路，信號起動電路的輸入端接輸入信號Vi，繼電器QJ接電壓比較器A8的輸出端。
2.根據權利要求1所述的反時限過電流繼電器，其特徵在於；所述的電壓比較器A5、A8的輸入端與輸出端之間分別接入了正反饋電阻R15、R24，使其具有繼電特性。
3.根據權利要求1所述的反時限過電流繼電器，其特徵在於積分器中運算放大器A4的反相輸入端與其輸出端由起動電路繼電器常閉點短接。
專利摘要一種反時限過電流繼電器，是由信號啟動電路，模擬乘法器和線性積分器構成，模擬乘法器的輸出接積分的輸入端，輸入信號分別接模擬乘法器和信號啟動電路的輸入端、信號啟動電路的輸出端控制繼電器QJ的通斷。本實用新型主要是利用模擬乘法器電路，使過電流動作延時時間與電流的平方成反比，起到反時限保護作用。本裝置是電子技術在電工領域的應用。
文檔編號H01H53/00GK2171916SQ93232688
公開日1994年7月13日 申請日期1993年12月28日 優先權日1993年12月28日
發明者塗大石, 李安琪 申請人:北京開關廠通用電氣自動化研究所